一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置，涉及污水處理技術領域。該裝置包括多層依次垂直相連的水箱，水箱的底部設有集水廊道，中間設有填料，填料由下到上直徑逐漸減小，水箱的一端與污水入口或上級水箱的出水口連接，另一端與增氧機連接，增氧機內(nèi)設有虹吸管，虹吸管的吸水口設于本層水箱集水廊道的底部，出水口通入下一層水箱的集水廊道；集水廊道的底部還設有供氣管道，供氣管道上開設有多個小孔。本實用新型通過增氧機將上層水箱的集水排入下層水箱，利用勢能轉(zhuǎn)化為動能進行大氣復氧，提高了污水中的溶氧量和污水處理效率，節(jié)約了成本；同時通過供氣管道上的小孔向水內(nèi)提供氧氣，增加了水箱的復氧量和復氧速度，提高了裝置凈化能力。
【專利說明】
一種勢能増氧生態(tài)凈化裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及污水處理技術領域，具體涉及一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置。
【背景技術】
[0002]在對被污染的水體進行治理時，常采用好氧微生物處理工藝使水質(zhì)達到標準。而為了恢復水中的溶解氧(即D0)，現(xiàn)行成熟的污水處理工藝大都依據(jù)大氣復氧雙膜理論采用鼓風曝氣，但這種方法復氧效率低，能耗大，運行成本高，特別是當要求污水處理達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918 — 2002)—級A標準時，僅“鼓風曝氣”的費用就會成倍增加。為此，有關學者提出了利用生物轉(zhuǎn)盤法來增加污水中的氧氣，以便好氧微生物的生長、繁殖和分解污染物。生物轉(zhuǎn)盤法依靠盤片周期性出露水面和淹沒水中，使得填料上的水膜得到一定的溶解氧含量，但在污水處理過程中，由于盤片旋轉(zhuǎn)運動，生物膜與廢水不斷摩擦，產(chǎn)生沿轉(zhuǎn)盤切線方向的剪切力，容易導致生物膜剝落并隨廢水一同進入二沉池，而且該方法還存在處理效率低、能耗偏高等問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提出一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置，應用勢能增氧凈化處理工藝，通過多級設置的水箱進行大氣復氧，其成本低、效率高、能耗小、凈化效果較好。
[0004]為達此目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0005]—種勢能增氧生態(tài)凈化裝置，包括多層依次垂直相連的水箱，所述水箱的底部設有集水廊道，中間設有填料，所述填料由下到上直徑逐漸減小，所述水箱的一端與污水入口或上級水箱的出水口連接，另一端與增氧機連接，所述增氧機內(nèi)設有虹吸管，所述虹吸管的吸水口設于本層水箱集水廊道的底部，出水口通入下一層水箱的集水廊道;所述集水廊道的底部還設有供氣管道，所述供氣管道上開設有多個小孔。
[0006]作為一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置的優(yōu)選方案，所述供氣管道包括橫向管和縱向管，所述橫向管沿集水廊道的底部設置，所述縱向管沿增氧機的一側和頂部設置。
[0007]作為一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置的優(yōu)選方案，所述橫向管的頂部均勻開設有多個所述小孔，用于向集水廊道內(nèi)通入氧氣。
[0008]作為一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置的優(yōu)選方案，所述橫向管上沿長度方向平行設置有至少兩列小孔。
[0009]作為一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置的優(yōu)選方案，所述水箱設有10層，每層水箱的長度為3m，寬度為1.2m，高度為30cmo
[0010]作為一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置的優(yōu)選方案，所述虹吸管的吸水口距水箱底部距離為25mm。
[0011]作為一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置的優(yōu)選方案，所述供氣管道的直徑為3-5cm，所述小孔每隔0.3m設置一個。
[0012]作為一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置的優(yōu)選方案，所述供氣管道為PVC材料制成的圓管。
[0013]作為一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置的優(yōu)選方案，每層所述水箱的一端設有一個增氧機，相鄰兩層水箱的增氧機分別設于水箱不同的端部，所有增氧機整體呈S型排布。
[0014]作為一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置的優(yōu)選方案，所述填料的材質(zhì)為砂石、珍珠巖、活性炭、PP花球或沸石，且所述填料上負載有好氧微生物和輪蟲類生物。
[0015]本實用新型的有益效果為:
[0016]本實用新型通過增氧機的虹吸管將上層水箱的集水排入下層水箱，利用勢能轉(zhuǎn)化為動能進行大氣復氧，不僅提高了污水中的溶氧量，加快了微生物的分解速度，提高了污水的處理效率，而且也大大節(jié)約了成本，降低了能耗，克服了采用鼓風曝氣方法的弊端；同時在集水廊道底部設置供氣管道，通過供氣管道上的小孔向水內(nèi)提供氧氣，增加了水箱的復氧量和復氧速度，提高了裝置凈化能力。本實用新型運行費用低，污泥量小，管理方便，具有較強的實用價值。
【附圖說明】
[0017]為了更明顯易懂的說明本實用新型的實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖做一簡單介紹，下面描述的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0018]圖1是本實用新型實施方式提供的勢能增氧生態(tài)凈化裝置的結構示意圖。
[0019]圖中:
[0020]1、水箱;2、集水廊道;3、填料;4、增氧機;5、虹吸管;6、供氣管道。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步地詳細說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關的部分而非全部結構，且附圖僅以說明為目的，并未依照原尺寸作圖。
[0022]如圖1所示，本實施方式提供了一種優(yōu)選的勢能增氧生態(tài)凈化裝置，包括多層依次垂直相連的水箱I，水箱I的底部設有集水廊道2，中間設有填料3，填料3由下到上直徑逐漸減小，水箱I的一端與污水入口或上級水箱I的出水口連接，另一端與增氧機4連接，增氧機4內(nèi)設有虹吸管5，虹吸管5的吸水口設于本層水箱I集水廊道2的底部，出水口通入下一層水箱I的集水廊道2;集水廊道2的底部還設有供氣管道6，供氣管道6上開設有多個小孔。
[0023]本實用新型應用勢能增氧凈化處理工藝，通過勢能增氧裝置進行大氣復氧，成本低，節(jié)能，凈化效果好，大大提高了污水中的溶氧量，加快了微生物的分解速度，提高了污水的處理效率;同時在集水廊道底部設置供氣管道，通過供氣管道上的小孔向水內(nèi)提供氧氣，增加了水箱的復氧量和復氧速度，提高該裝置凈化能力。本實用新型運行費用低，污泥量小，管理方便，具有較強的實用價值。
[0024]進一步地，本實用新型供氣管道6分為橫向管和縱向管，橫向管沿集水廊道2的底部平鋪設置，縱向管緊貼增氧機4的一側和頂部設置。該供氣管道6在橫向管的頂部均勻開設有多個小孔，用于向集水廊道2內(nèi)通入氧氣。為增加氧氣供應量和供氧均勻性，本實施方式優(yōu)選沿橫向管的長度方向設置3列小孔，且各列小孔相互平行。
[0025]作為優(yōu)選，本實用新型的水箱I設有1層，每層水箱I的長度為3m，寬度為1.2m，高度為30cm。此處，水箱I的層數(shù)由污水進水水質(zhì)特性、處理水量和出水水質(zhì)要求等確定。本實用新型為鋼筋砼、磚混結構，內(nèi)外涂有防水粉，其通過內(nèi)部多層、淺層的箱體結構進行復氧，大大強化了生物轉(zhuǎn)盤的盤片(或填料)周期性露出水面和淹沒水中的過程;優(yōu)選地，本實用新型也可以采用鋼結構進行制作，其重量輕、強度高、變形能力強、抗震度好，大大提高了該裝置的安全可靠性，同時也降低了其基礎造價。每層水箱I中裝滿填料3，填料3的材質(zhì)為砂石、珍珠巖、活性炭、PP花球或沸石中的任意一種或幾種的組合，具體地，可根據(jù)處理水質(zhì)的不同來調(diào)整填料13的類型。本實施方式中填料3采用卵石和黃沙，并按大卵石、中卵石、小卵石、粗砂和細砂的順序從下到上分層鋪砌。分層鋪砌的目的是為了不讓填料堵塞，粗、細顆粒填料級配是為了增加比表面積(至少可達生物轉(zhuǎn)盤比表面積的3倍)。另外，該填料3上負載有好氧微生物和輪蟲類生物，用于對污水中的有機物質(zhì)進行分解。
[0026]作為優(yōu)選，增氧機4的虹吸管5由PVC彎管制成，虹吸管5的吸水口距水箱I底部距離為25mm。該增氧機4利用水力學中的負壓原理，產(chǎn)生虹吸，從而增加了水的勢能，減少了能源消耗。進一步地，每層水箱I的一端設有一個增氧機4，相鄰兩層水箱I的增氧機4分別設于水箱I不同的端部，所有增氧機4整體呈S型排布。這種排布方式結構簡單，所需設備少，便于管理。當然，也可以在每層水箱I的兩端各設一個增氧機4，即本裝置中共設20個增氧機4，通過將增氧機加設在水箱I兩頭，能夠很快吸干水箱I中的水，并增加出水中的溶解氧的含量。
[0027]進一步地，供氣管道6為PVC材料制成的圓管，且供氣管道6的直徑為3-5cm，其上的小孔每隔0.3m設置一個，以便于向水箱I內(nèi)通入充足的氧氣，并適應水箱I的尺寸。另外，相鄰兩層水箱I之間設有不透水隔板，具體地，不透水隔板為3cm厚的水泥砂漿，填料3在水泥砂漿上沿橫向嵌砌成排，每兩排間設有間隙，形成集水細溝，通到縱向的集水廊道2。每層水箱I的虹吸管5的吸水口設于本層集水廊道2的下部，出水口通入下一層水箱I的集水廊道2，且第一層集水廊道2承接由起搏器下泄的污水，其余層的集水廊道2承接上一層虹吸管5的出水。
[0028]本實用新型的工作原理如下:
[0029]當污水自第一層進入增氧機4時，由于集水廊道2的存在，并且由于箱體中的填料3是大顆粒在下，小顆粒在上，污水則自下而上運動，其中攜帶的懸浮物質(zhì)自下而上被截留。當水位上升到增氧機4中的虹吸管5頂部并超過后，則由于虹吸作用的產(chǎn)生，污水以較大的流速自虹吸管5中向下一層排出，水箱I中的水很快(一般不超過2分鐘)被吸干，空氣進入，進行大氣復氧。當每一層的污水被吸干后，虹吸就自動斷開。由于污水不斷的進入(或上一層的污水，向下一層排入)水位再次上升，再次虹吸，周而復始。每一層水箱I中填料3上的水膜和生物膜，則獲得了不斷暴露于大氣，淹沒于水中的周期性，周而復始的吸收氧氣。在此過程中，供氣管道6源源不斷地向水箱I內(nèi)提供氧氣，加快了該裝置復氧的能力和工作效率。
[0030]本實用新型由于虹吸流速較大，且虹吸管5的吸水口在水箱I的下部，裝滿填料3的水箱中污水很順暢地自上而下由小顆粒向大顆粒方向運動，并沿集水廊道2通向虹吸管5，被截留在填料3中的懸浮物也順暢地由上而下進入集水廊道2被虹吸管5排出，因而長期使用填料3也不會堵塞。[0031 ]另外，由于虹吸流速較大，水箱I中污水很快被吸干，大氣也隨著進入集水廊道2，并沿大顆?？紫断蛐☆w粒孔隙自下而上的與所有填料3中的水膜相接觸而進行大氣復氧，使得填料3表面水膜中的溶解氧迅速增加，而且由于水膜很薄，其中的溶解氧很快向飽和值接近。當每一層水箱I中的污水被吸干后，虹吸自動斷開，且由于其與上一層的來水有一段間歇時間，故使得填料3中水膜的大氣復氧時間很充分。上一層再次向下一層排入的污水與填料3水膜中的溶解氧很快對流擴散混合，則污水中的溶解氧也迅速增加，使得填料上所附的生物膜處于很好的好氧狀態(tài)，好氧微生物得以在充分好氧的環(huán)境中生長、繁殖，分解污水，使其得到凈化。
[0032]本實用新型多層水箱I中的污水，不斷地自上一層向下一層傳遞，每傳遞一層，下一層水箱I中的填料3都是新增加的填料3，這些填料3同樣也獲得不斷暴露于大氣，淹沒于水中的周期性運動。從而新增加的填料3上水膜的大氣復氧量和生物膜的數(shù)量，也要新增加一次。污水每向下一層傳遞一次溶解氧都要再次增加，好氧微生物都要再次分解污水，溶解氧是遞增的，微生物分解污水也是遞增的，層次越多(同時填料的生物膜也越多，勢能利用也越多)溶解氧增加越多，進一步分解污水的次數(shù)也越多，水質(zhì)變好越快，達到的水質(zhì)標準也越高。高濃度有機廢水的處理，可以根據(jù)污水濃度來設計水箱I的層數(shù)，污水濃度越高，水箱I的層數(shù)越多，最后總能達到所要求的水質(zhì)標準。
[0033]本實用新型無須羅茨風機鼓風曝氣，通過增氧機將勢能轉(zhuǎn)為動能進行大氣復氧及吹脫，水質(zhì)可達到國家允許排放一級標準，其能耗小，運行費用低，并且全程自控無需專人管理，是一種應用前景良好的污水處理裝置。
[0034]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為了清楚說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種勢能增氧生態(tài)凈化裝置，其特征在于，包括多層依次垂直相連的水箱(I)，所述水箱(I)的底部設有集水廊道(2)，中間設有填料(3)，所述填料(3)由下到上直徑逐漸減小，所述水箱(I)的一端與污水入口或上級水箱(I)的出水口連接，另一端與增氧機(4)連接，所述增氧機(4)內(nèi)設有虹吸管(5)，所述虹吸管(5)的吸水口設于本層水箱(I)集水廊道(2)的底部，出水口通入下一層水箱(I)的集水廊道(2);所述集水廊道(2)的底部還設有供氣管道(6)，所述供氣管道(6)上開設有多個小孔。2.根據(jù)權利要求1所述的勢能增氧生態(tài)凈化裝置，其特征在于，所述供氣管道(6)包括橫向管和縱向管，所述橫向管沿集水廊道(2)的底部設置，所述縱向管沿增氧機(4)的一側和頂部設置。3.根據(jù)權利要求2所述的勢能增氧生態(tài)凈化裝置，其特征在于，所述橫向管的頂部均勻開設有多個所述小孔，用于向集水廊道(2)內(nèi)通入氧氣。4.根據(jù)權利要求3所述的勢能增氧生態(tài)凈化裝置，其特征在于，所述橫向管上沿長度方向平行設置有至少兩列小孔。5.根據(jù)權利要求1所述的勢能增氧生態(tài)凈化裝置，其特征在于，所述水箱(I)設有10層，每層水箱(I)的長度為3m，寬度為1.2m，高度為30cm。6.根據(jù)權利要求5所述的勢能增氧生態(tài)凈化裝置，其特征在于，所述虹吸管(5)的吸水口距水箱(I)底部距離為25mm。7.根據(jù)權利要求5所述的勢能增氧生態(tài)凈化裝置，其特征在于，所述供氣管道(6)的直徑為3_5cm，所述小孔每隔0.3m設置一個。8.根據(jù)權利要求1所述的勢能增氧生態(tài)凈化裝置，其特征在于，所述供氣管道(6)為PVC材料制成的圓管。9.根據(jù)權利要求1所述的勢能增氧生態(tài)凈化裝置，其特征在于，每層所述水箱(I)的一端設有一個增氧機(4)，相鄰兩層水箱(I)的增氧機(4)分別設于水箱(I)不同的端部，所有增氧機(4)整體呈S型排布。10.根據(jù)權利要求1所述的勢能增氧生態(tài)凈化裝置，其特征在于，所述填料(3)的材質(zhì)為砂石、珍珠巖、活性炭、PP花球或沸石。
【文檔編號】C02F7/00GK205556211SQ201620346482
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】朱黎, 洪偉銳, 楊克非
【申請人】江蘇天航水處理有限公司